高考生物第一轮复习细胞的物质输入和输出

必修1人教版生物原理条件渗透作用水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散，称为渗透作用半透膜膜两侧的溶液具有浓度差溶液A浓度小于溶液B，水分子从移动溶液A浓度大于溶液B，水分子从移动ABAB4-1物质跨膜运输的实例必修1人教版生物类比推理如果细胞吸水胀破或失水皱缩，则说明细胞也能发生渗透作用，则说明细胞膜也相当于一层。半透膜如果将装置中的漏斗换成动物细胞,还会不会渗透吸水？必修1人教版生物低浓度溶液高浓度溶液人的红细胞生理盐水2．填写动植物细胞吸水和失水的原理和现象(1)动物细胞的吸水和失水：失水皱缩吸水膨胀a.外界溶液浓度细胞质溶液浓度现象细胞b.外界溶液浓度细胞质溶液浓度c.外界溶液浓度＝细胞质溶液浓度水分进出平衡细胞必修1人教版生物植物细胞的吸水和失水细胞膜液泡膜细胞质液泡细胞核细胞壁原生质层由纤维素和果胶组成，是全透性的成熟的植物细胞细胞液2．填写动植物细胞吸水和失水的原理和现象(2)植物细胞的吸水和失水：现象a.外界溶液浓度＞细胞液浓度――→细胞失水b.外界溶液浓度＜细胞液浓度――――→细胞吸水c.外界溶液浓度＝细胞液浓度――――――→水分进出平衡细胞维持原来形态质壁分离质壁分离复原物质跨膜运输的其他实例1.番茄和水稻吸收无机盐离子的比较科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si4+的培养液中培养，结果及分析如下：必修1人教版生物(1)水稻和番茄分别主要吸收哪些离子？答案：水稻主要吸收SiO4－4，番茄主要吸收Ca2＋、Mg2＋。必修1人教版生物(2)图示反映同一植物对不同离子的吸收量如何？不同植物对同一离子的吸收量又怎样？答案：同一植物对不同的离子吸收量不同，不同植物对同一离子的吸收量不同。(3)水稻培养液中Mg2＋、Ca2＋离子浓度和番茄培养液中SiO4－4浓度为什么超过初始浓度？答案：水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的大，造成培养液中Ca2＋、Mg2＋浓度上升；番茄吸收水的相对速率比吸收SiO4－4的大，造成培养液中SiO4－4浓度上升。必修1人教版生物细胞对于物质的输出和输入有选择性。28.1648.55米曲菌38.6651.00酵母菌2.414.93圆褐固氮菌12.9533.99大肠杆菌K2OP2O5微生物必修1人教版生物物质（如碘）的跨膜运输并不都是和水一样顺相对含量梯度的运输，取决于细胞生活的需要。20—25倍人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄取碘的能力250mg/L血液中碘的浓度I－水分子的运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输也是这样的吗？由此你能得出什么结论？人体甲状腺滤泡上皮细胞必修1人教版生物1．分析实例，回答问题(1)植物对无机盐离子的吸收：①不同植物(如番茄、水稻)对的吸收能力不同。②同种植物对的吸收能力不同。(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是(填“逆”或“顺”)浓度梯度进行的。2．结论细胞膜和其他生物膜都是膜。同一离子不同离子逆选择透过性必修1人教版生物探究实验：提出问题作出假设设计实验进行实验分析结果表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜，条件适宜时，成熟植物细胞可通过渗透作用吸水或失水）（设计方案、预期结果…）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：……）（总结，写实验报告并适当交流）进一步探究必修1人教版生物探究：植物细胞的吸水和失水材料选择：要求：成熟的植物细胞，尽可能选容易做成装片的，在显微镜下容易观察到的（如细胞比较大，或细胞有颜色等。）紫色洋葱表皮细胞：紫色，容易撕取做装片。水绵：绿色，是单层细胞。葫芦藓：绿色，是单层细胞。美人蕉的花瓣表皮细胞：液泡颜色呈现鲜红色。必修1人教版生物探究：植物细胞的吸水和失水试剂选择：盐水要求：本实验中要求细胞是活的。所以所选试剂不能对细胞造成伤害。糖水盐酸对细胞产生伤害。必修1人教版生物实验步骤必修1人教版生物植物细胞的吸水和失水细胞液浓度小于外界溶液浓度时细胞液浓度大于外界溶液浓度时质壁分离质壁分离复原—细胞失水—细胞吸水洋葱紫色表皮液泡间隙（充满外界溶液）质壁分离质壁分离复原必修1人教版生物思考1、你知道这里的“质”与“壁”分别指什么吗？2、植物细胞发生质壁分离的内因和外因是什么？3、在质壁分离及复原的过程中，细胞液浓度的变化趋势如何？“质”指原生质层，“壁”指细胞壁外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。内因:由于原生质层比细胞壁的伸缩性大。质壁分离——细胞液浓度变大复原——细胞液浓度变小必修1人教版生物实验现象：中央液泡大小原生质层的位置细胞大小30℅蔗糖溶液清水变小逐渐恢复原来大小原生质层恢复原来位置原生质层脱离细胞壁基本不变基本不变实验结论：原生质层相当于半透膜成熟植物细胞主要靠渗透作用吸水和失水。必修1人教版生物质壁分离及其复原的应用（1）证明原生质层相当于一层半透膜（2）证明细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性（3）判断植物细胞的死活（4）测定植物细胞的细胞液浓度（5）食品防腐处理（高浓度的盐、糖、醋腌制）（6）田间水肥管理必修1人教版生物将洋葱表皮细胞浸入浓度为1mol/L的KNO3溶液中，细胞发生质壁分离。但过一段时间后，自动发生质壁分离复原，表皮细胞又恢复到原来状态。分析：（1）发生质壁分离的原因是。（2）自动发生质壁分离复原的原因是。洋葱表皮细胞液的浓度小于外界溶液浓度，细胞渗透失水由于细胞可选择性地吸收K＋和NO3－，导致细胞液浓度增加直至大于外界溶液的浓度，细胞开始吸水，从而发生质壁分离复原.必修1人教版生物细胞是否发生质壁分离及其复原的判断方法1、死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。2、具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。3、盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于作质壁分离的外界溶液。4、在一定浓度（溶质不能透膜）的溶液中可发生质壁分离现象。5、在一定浓度（溶质可透膜）的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。6、在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。必修1人教版生物半透膜、全透膜、选择透过性膜含义物质通过的决定因素生物活性实例半透膜某些物质可以通过，而另一些物质不能通过的多孔性薄膜分子直径的大小及膜上小孔的大小无玻璃纸全透膜大分子和小分子都能通过的膜无细胞壁选择透过性膜只有被选择的离子和小分子才能通过的膜膜上载体的种类和数量有细胞膜、各种细胞器膜必修1人教版生物2.常见渗透装置图分析(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。必修1人教版生物若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是()A．水稻胚乳和花生子叶B．天竺葵叶和水稻胚乳C．紫色洋葱和花生子叶D．天竺葵叶和紫色洋葱解析：本题考查的是实验材料的选取。质壁分离实验一般选用的紫色洋葱的外表皮，观察RNA选用的是活细胞，且要无色，观察脂肪一般选用的是花生子叶。答案：C必修1人教版生物6．(2013·江苏高考)下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为Δh，此时S1和S2浓度大小关系为________。(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的________，两者在物质透过功能上的差异是____________________________。必修1人教版生物(3)为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。实验材料：紫色洋葱。实验器具：如图所示的渗透装置(不含溶液)，光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。实验试剂：蒸馏水，0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。必修1人教版生物部分实验步骤和结果如下：①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有________(填代号)。②选两片洁净的载玻片，________，在载玻片中央分别滴加________，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。必修1人教版生物③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是________。(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是_________________________________________________________。必修1人教版生物答案：(1)S1＞S2(2)原生质层原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能(3)①X②标号蒸馏水③质壁分离(4)KNO3溶液中的细胞质壁分离后会自动复原必修1人教版生物4-3物质跨膜运输的方式水、O2、CO2、N2苯、甘油、脂肪酸、乙醇氨基酸、葡萄糖核苷酸H+、K+、Cl-Na+、Ca2+Mg2+、HCO3-问题探讨人工合成的脂双层必修1人教版生物思考1：在没有其他物质帮助的情况下，什么样的分子能够通过脂双层膜？它们通过怎样的方式进行跨膜运输？必修1人教版生物例如：特点：自由扩散细胞膜外内水分子；气体分子（氧气、二氧化碳、氮气）；脂溶性物质（甘油、乙醇脂肪酸、苯等）。顺浓度梯度（从高浓度到低浓度）；不需要载体蛋白的协助；不消耗能量。自由扩散比方：球往低处滚顺浓度梯度运输不需能量不需载体必修1人教版生物思考2：葡萄糖不能通过无蛋白质的脂双层，但红细胞却能大量吸收葡萄糖，为什么？必修1人教版生物特点：顺浓度梯度运输；需要载体蛋白的协助；不需要能量。如：红细胞吸收葡萄糖.协助扩散细胞膜外内比方：车载货下坡顺浓度梯度运输需载体不需能量协助扩散必修1人教版生物一：被动运输自由扩散与协助扩散有什么异同？共同点：都是顺浓度梯度进行的,不需要消耗能量不同点：前者不需要载体蛋白的协助，后者必须载体蛋白的协助才能实现。类型：自由扩散、协助扩散必修1人教版生物从低浓度到高浓度；需要载体蛋白的协助；需要能量（ATP)。主动运输——物质逆浓度梯度进出细胞的运输如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子通过细胞膜；葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞。主动运输比方：车载货上坡逆浓度梯度运输需载体需能量必修1人教版生物☆思考：影响以上三种运输方式速率的主要因素是什么？自由扩散:膜内外浓度差协助扩散:膜内外浓度差、载体蛋白主动运输：载体蛋白、能量必修1人教版生物必修1人教版生物自由扩散协助扩散必修1人教版生物被动运输主动运输必修1人教版生物［特别提醒］（1）在一定浓度范围内，协助扩散或主动运输速率不再随物质浓度的增大而加快时，主要是因为细胞膜上运输该物质的载体蛋白的数量有限。（2）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，小肠细胞吸收葡萄糖则是主动运输。（3）RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核，是通过核孔，而不是胞吞、胞吐。（4）Na＋、K＋等无机盐离子一般以主动运输进出细胞，但也可以通过协助扩散或离子通道进出细胞。必修1人教版生物必修1人教版生物大分子和颗粒性物质进出细胞的方式必修1人教版生物1．某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程()A．糖从血浆进入人的成熟红细胞B．Na＋通过离子通道进入神经细胞C．小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D．组织细胞从组织液吸收氧气必修1人教版生物解析：该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散，该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D运输方式分别为：协助扩散、主动运输、自由扩散。Na＋通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无